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復合膜的制作方法

作者：天天酷跑來源：www.7byby.com 更新時間：2020-11-18 10:32:47 點擊次數(shù)：

　　本發(fā)明涉及一種用于通過將復合膜密封在容器的或待連接到容器上的蓋環(huán)的周向密封表面上來封閉該容器的復合膜，其中該復合膜包括由金屬膜制成的外部支撐層和通過使用粘接層而層疊至該外部支撐層上的內(nèi)部多層薄膜。本發(fā)明進一步涉及復合膜的用途及其生產(chǎn)方法。

　　用于通過將復合膜密封在容器的或待連接到容器上的蓋環(huán)的周向密封表面上來封閉該容器的、包括密封層的復合膜是例如從ep2678154b1已知的，該文獻披露了一種具有由金屬膜制成的支撐層和連接至金屬膜上的密封層的復合膜，其中該密封層包括與內(nèi)聚性斷裂的中間層共擠出的層、以及布置在中間層的兩側(cè)上的助粘劑層，并且其中這些助粘劑層是由用馬來酸酐改性的聚丙烯制成，并且使用包含多于50wt.-％聚丙烯(pp)的熱塑性塑料作為中間層。

　　將蓋密封到容器的周向密封表面上需要熱量和壓力。如果蓋由多層膜組成，則存在以下風險：在密封過程中，由于密封條件，除密封層以外的一些蓋膜層會被壓碎，即，除了密封層以外的一些層可能會因過熱而軟化并且在密封壓力下可能會被壓碎。用于容器封閉件的一層或多層復合膜的所述壓碎可能過熱，并因此降低所述容器封閉件的緊密性和耐腐蝕性。

　　本發(fā)明的目的是提供一種杯形容器的改進的封閉件，該封閉件在密封條件下被壓碎的風險降低，并且具有增強的耐腐蝕性，從而提供所包裝產(chǎn)品的長保質(zhì)期。

　　本發(fā)明的目的是通過一種復合膜來實現(xiàn)，該復合膜包括由金屬膜制成的外部支撐層和層疊至該外部支撐層上的內(nèi)部多層薄膜，其中該薄膜具有從外至內(nèi)的連續(xù)層結(jié)構(gòu)，該連續(xù)層結(jié)構(gòu)由聚丙烯制成的骨架層、由部分結(jié)晶的聚酰胺制成的中間層和由聚丙烯、聚乙烯和滑石制成的可內(nèi)聚性斷裂的剝離層組成，其中在該中間層與該骨架層之間以及在該中間層與該剝離層之間布置有由馬來酸酐接枝聚丙烯(mah-pp)制成的結(jié)系層，該薄膜進一步具有由包含丙烯、乙烯和丁烯的單體的無規(guī)共聚物制成的最內(nèi)密封層，該無規(guī)共聚物接枝有馬來酸酐(mah)，其中該密封層的軟化點至少比這些結(jié)系層的軟化點低15℃至25℃之間。

　　在從屬于權(quán)利要求1的權(quán)利要求中描述了復合膜的優(yōu)選實施例。通過說明書和附圖，本發(fā)明的進一步的特征和細節(jié)將變得清楚。

　　本發(fā)明的復合膜是可密封且可剝離的復合膜。該復合膜的最內(nèi)密封層是在封閉容器時接觸容器的或蓋環(huán)的周向密封表面的這個層。

　　該無規(guī)共聚物優(yōu)選為主要由丙烯組成并且具有一定含量的乙烯和丁烯單體的統(tǒng)計共聚物。乙烯和丁烯含量一起優(yōu)選小于該共聚物的10％wt.。這種無規(guī)共聚物接枝有馬來酸酐，并且由于該共聚物的組成而具有約140℃至145℃的優(yōu)選熔點或軟化點。

　　這些結(jié)系層優(yōu)選地由接枝有馬來酸酐的均聚聚丙烯(mah-pp)制成。mah-pp主要由等規(guī)大分子組成，其中mah取代基優(yōu)選位于沿著鏈的同一側(cè)。馬來酸酐(mah)接枝的均聚聚丙烯(pp)優(yōu)選具有約160℃至165℃的熔點或軟化點。

　　密封層的軟化點或熔點至少比結(jié)系層的軟化點或熔點低15℃至25℃之間，從而確保了包封中間層的這些結(jié)系層在復合膜密封至容器或與容器連接的蓋環(huán)上的過程中不被軟化或熔化。

　　骨架層由熔點或軟化點為約155℃至170℃的均聚聚丙烯制成。骨架層的厚度優(yōu)選為8至12μm。骨架層在內(nèi)部多層薄膜的制造過程中、即在將內(nèi)部多層薄膜層疊至外部支撐層之前，尤其可用作內(nèi)部多層薄膜的支撐層。另外，骨架層增強了最終復合膜的機械穩(wěn)定性。

　　中間層由具有優(yōu)選的熔點或軟化點在185℃至220℃之間的部分結(jié)晶的聚酰胺(pa)制成，特別地pa的軟化點為約190℃。因此，聚酰胺層的熔點與密封層的熔點相比較高，從而確保了pa層在密封條件下不被壓碎。

　　中間層的部分結(jié)晶的聚酰胺優(yōu)選地是pa6.6(尼龍)或pa66.6。

　　由部分結(jié)晶的pa制成的中間層用作出色的阻隔層，防止被包裝在容器中的物品的酸或脂肪組分遷移，但該部分結(jié)晶的pa具有吸濕性。為了防止聚酰胺吸收水，該部分結(jié)晶的pa層在兩側(cè)均覆蓋有接枝有馬來酸酐的均聚聚丙烯層。這些mah-pp結(jié)系層用作防潮層。

　　可內(nèi)聚性斷裂的剝離層(25)由主要包括聚丙烯、聚乙烯和滑石的復合材料制成?？蓛?nèi)聚性斷裂的剝離層優(yōu)選包含5至35wt.-％的聚乙烯，并且滑石含量優(yōu)選在5至49wt.-％之間，其中該復合材料的其余部分優(yōu)選由聚丙烯組成。

　　外部支撐層優(yōu)選地是厚度為20至160μm、尤其為30至80μm的鋁膜。

　　外部骨架層和中間層優(yōu)選具有大約相同的厚度，大約為8至12μm。剝離層的厚度優(yōu)選為10至18μm，并且這些結(jié)系層各自優(yōu)選為3.5至4.5μm厚。密封層的厚度優(yōu)選地為2.8至3.2μm。

　　本發(fā)明的復合膜優(yōu)選用于通過將復合膜密封在容器的或待連接到容器上的蓋環(huán)的周向密封表面上來封閉容器，其中該密封表面由金屬、金屬氧化物、聚丙烯或聚丙烯改性漆組成。

　　由復合膜制成的封閉件的密封優(yōu)選通過將容器或至少蓋環(huán)加熱至密封層的軟化點或至多高出10℃來完成，其中將復合膜置于環(huán)境溫度下。然后將封閉件壓在被加熱的容器或蓋環(huán)的周向密封表面上。

　　本發(fā)明還描述了一種生產(chǎn)本發(fā)明復合膜的方法，該復合膜包括由金屬膜制成的外部支撐層和通過使用粘接層而層疊至該外部支撐層上的內(nèi)部多層薄膜。該薄膜的特征為從外至內(nèi)的連續(xù)層結(jié)構(gòu)，該連續(xù)層結(jié)構(gòu)由聚丙烯制成的骨架層、由部分結(jié)晶的聚酰胺制成的中間層和由聚丙烯、聚乙烯和滑石制成的可內(nèi)聚性斷裂的剝離層組成，其中在該中間層與該骨架層之間以及在該中間層與該剝離層之間布置有由馬來酸酐接枝聚丙烯(mah-pp)制成的結(jié)系層，該薄膜的特征進一步為由包含丙烯、乙烯和丁烯的單體的無規(guī)共聚物制成的最內(nèi)密封層，該無規(guī)共聚物接枝有馬來酸酐(mah)，其中該密封層的軟化點至少比這些結(jié)系層的軟化點低15℃至25℃之間。

　　該方法包括以下步驟：

　　(a)提供金屬膜作為外部支撐層，并且提供用于該多層薄膜的粒狀組分，特別是聚丙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、滑石、馬來酸酐，以及丙烯、乙烯和丁烯的單體；

　　(b)通過共擠出來制備該內(nèi)部多層薄膜，其中將每層的組合物加熱并在單獨的擠出機中擠出；

　　(c)將優(yōu)選由馬來酸酐接枝聚丙烯制成的粘接層施加到該薄膜上，并使所述粘接層與所述支撐層接觸；

　　(d)在1.5至3秒期間將該復合膜加熱至165℃至175℃之間的活化溫度，以將該薄膜永久地粘接至該支撐層。

　　當達到活化溫度時，完成根據(jù)本發(fā)明的最后一個方法步驟。之后，通常將復合膜冷卻并卷起以形成卷材。

　　復合膜的內(nèi)部多層薄膜可以作為共擠出吹塑膜生產(chǎn)，該共擠出吹塑膜沿著擠出管切割以形成平坦膜。優(yōu)選地，在將多層薄膜從同心噴嘴拉出之前，將各層的組合物在單獨的擠出機中加熱并在吹頭內(nèi)分層。

　　可以通過使用中間結(jié)系層將內(nèi)部多層薄膜擠出到支撐層上來將內(nèi)部多層薄膜層疊至外部支撐層上，其中該結(jié)系層可以是支撐層與擠出的熱的多層薄膜之間連續(xù)提供的漆、mah-pp或粘合劑。

　　密封層所需的無規(guī)共聚物的組分優(yōu)選在單一擠出機中混合、加熱并擠出。在優(yōu)選的實施例中，用于內(nèi)聚性斷裂的剝離層的組分也被預混合或預配混并造粒。在另外的優(yōu)選實施例中，在加熱和擠出所述單個層之前，將馬來酸酐組分適當?shù)亟又Φ礁鱾€單獨的聚合物組分上。內(nèi)部多層薄膜的每個單獨層的組成對應(yīng)于針對復合膜指示的規(guī)格。

　　當從密封表面剝離可能設(shè)置有拉片的復合膜時，剝離層內(nèi)聚性斷裂，并且一部分剝離層作為“足跡”留在密封表面上。這個足跡可以用作首次打開的證明。

　　被包封的中間層改善了復合膜的其他層的耐腐蝕性，特別是抵抗被包裝在容器中的酸性產(chǎn)品和油膩產(chǎn)品中的組分的遷移。

　　圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的復合膜的結(jié)構(gòu)；

　　圖2示意性地示出了穿過蓋環(huán)的截面和容器的開口區(qū)域，復合膜密封到該蓋環(huán)上；

　　圖3示意性地示出了穿過容器的開口區(qū)域的截面，該容器具有內(nèi)側(cè)彎曲凸緣和密封到所述凸緣的外側(cè)上的復合膜。

　　圖1所示的復合膜1具有以下結(jié)構(gòu)：

　　30由金屬膜制成的外部支撐層

　　28中間結(jié)系層

　　20內(nèi)部多層薄膜，包括以下層：

　　21由聚丙烯制成的骨架層

　　22由mah-pp制成的結(jié)系層

　　23由部分結(jié)晶的pa制成的中間層

　　24由mah-pp制成的結(jié)系層

　　25由pp、pe和滑石制成的可內(nèi)聚性斷裂的剝離層

　　26由接枝有mah的無規(guī)共聚物制成的最內(nèi)密封層

　　可密封且可剝離的復合膜1主要由金屬膜制成的支撐層30(圖1所示的頂層)和通過使用粘接層28而層疊至金屬膜上的多層薄膜20組成。內(nèi)部多層薄膜20具有依次布置和共擠出的層21、22、23、24、25、26的結(jié)構(gòu)，其中當將復合膜1用作容器的封閉件時，最內(nèi)層、即密封層26(圖1所示的底層)指向容器10的或待連接到容器10上的蓋環(huán)12的具有密封表面11的邊沿。骨架層21指向復合膜1的外部支撐層30。

　　可以將內(nèi)部多層薄膜20擠出層疊在外部支撐層30上，其中在外部骨架層21與擠出的多層薄膜膜20之間連續(xù)地提供粘接層。另一方面，可以使用例如粘合劑在單獨的工藝步驟中將多層薄膜20層疊至支撐層30。

　　內(nèi)部多層薄膜20的中間層23被各側(cè)上——所述中間層23的頂部和底部——的兩個結(jié)系層22、24包封。當復合膜用作容器封閉件時，這種包封保護了由吸濕性聚酰胺制成的中間層23免受來自容器10內(nèi)部的水分以及來自外部的水分的影響。來自容器10內(nèi)部的水分的量取決于容器的內(nèi)容物，特別是取決于被包裝在容器10內(nèi)的食物的種類。

　　可內(nèi)聚性斷裂的剝離層25的頂側(cè)緊靠通過結(jié)系防潮層24連接的被包封的中間層23的底側(cè)。多層薄膜20緊靠可內(nèi)聚性斷裂的剝離層25的底部具有最內(nèi)密封層26。

　　在圖2中，示出了具有珠狀邊緣13的蓋環(huán)12，用于卷繞到容器10的開口邊緣上。蓋環(huán)12具有環(huán)形的周向密封表面11，該周向密封表面從珠狀邊緣13水平向內(nèi)突出。在密封表面由金屬制成的情況下，其優(yōu)選為拋光表面。

　　設(shè)置有拉片14的復合膜1被密封到密封表面11上。當剝離復合膜1時，剝離層25內(nèi)聚性斷裂，并且一部分剝離層25可能粘在容器邊沿或蓋環(huán)上并且在密封表面11上用作“足跡”。

　　在圖3中，密封表面11是容器10的一體部分。提供密封表面11的密封凸緣形成為容器套筒的向內(nèi)彎曲邊沿，即，具有密封表面11的密封凸緣被設(shè)計為水平向內(nèi)延伸的環(huán)形凸緣。在密封表面由金屬制成的情況下，密封表面11優(yōu)選為拋光的金屬表面。如上面對于蓋環(huán)12所描述的，在從容器10上剝離復合膜1之后，剝離層25或其至少一部分可能粘在容器邊沿上并在密封表面11上用作“足跡”。

　　測試結(jié)果：

　　已經(jīng)使用本發(fā)明的復合膜來封閉由馬口鐵制成的容器，其中所包裝的物品是ph值為2的酸。所得的保存期限，即在沒有顯示由復合膜制成的蓋的任何干擾的情況下的儲存時間，超過一年。

　　已經(jīng)使用本發(fā)明的復合膜來封閉由馬口鐵制成的容器，其中所包裝的物品是ph值為3的酸。所得的保存期限，即在沒有顯示由復合膜制成的蓋的任何干擾的情況下的儲存時間，超過兩年。

　　另外，與ep2678154b1中描述的復合膜相比，報廢率改善了95％。

　　技術(shù)特征：

　　1.一種用于通過將復合膜(1)密封在容器(10)的或待連接到容器(10)上的蓋環(huán)(12)的周向密封表面(11)上來封閉該容器(10)的復合膜(1)，該復合膜(1)包括由金屬膜制成的外部支撐層(30)和通過使用粘接層(28)而層疊至該外部支撐層(30)上的內(nèi)部多層薄膜(20)，

　　其特征在于，

　　該薄膜(20)具有從外至內(nèi)的連續(xù)層結(jié)構(gòu)，該連續(xù)層結(jié)構(gòu)由聚丙烯制成的骨架層(21)、由部分結(jié)晶的聚酰胺制成的中間層(23)和由聚丙烯、聚乙烯和滑石制成的可內(nèi)聚性斷裂的剝離層(25)組成，其中在該中間層(23)與該骨架層(21)之間以及在該中間層(23)與該剝離層(25)之間布置有由馬來酸酐接枝聚丙烯(mah-pp)制成的結(jié)系層(22，24)，該薄膜進一步具有由包含丙烯、乙烯和丁烯的單體的無規(guī)共聚物制成的最內(nèi)密封層(26)，該無規(guī)共聚物接枝有馬來酸酐(mah)，其中該密封層(26)的軟化點至少比這些結(jié)系層(22，24)的軟化點低15℃至25℃之間。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，這些結(jié)系層(22，24)由接枝有馬來酸酐(mah)的均聚聚丙烯制成。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該密封層(26)的軟化點在140℃至145℃之間，并且這些結(jié)系層(22，24)的軟化點在160℃至165℃之間。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該中間層(23)的軟化點在185℃至220℃之間。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該骨架層(21)由軟化點在155℃至170℃范圍內(nèi)的均聚聚丙烯制成。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，布置在該外部骨架層(21)與該支撐層(30)之間的該粘接層(28)由馬來酸酐接枝聚丙烯、漆或粘合劑制成。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該中間層(23)的部分結(jié)晶的聚酰胺是pa6.6或pa66.6。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該外部支撐層(30)是厚度為20至160μm、尤其為30至80μm的鋁膜。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該骨架層(21)以及該中間層(23)的厚度為8至12μm，該剝離層(25)的厚度為10至18μm，這些結(jié)系層(22，24)各自為3.5至4.5μm厚，并且該密封層(26)的厚度在2.8至3.2μm之間。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該可內(nèi)聚性斷裂的剝離層(25)的滑石含量在5至49wt-％之間。

　　11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合膜(1)，其特征在于，該可內(nèi)聚性斷裂的剝離層(25)包含5至35wt-％的聚乙烯。

　　12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的用于通過將復合膜(1)密封在容器(10)的或待連接到容器(10)上的蓋環(huán)(12)的周向密封表面(11)上來封閉該容器(10)的復合膜(1)的用途，其中，該密封表面(11)由金屬、金屬氧化物、聚丙烯或聚丙烯改性漆組成。

　　13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的復合膜(1)的用途，其中，將該容器(10)或至少該蓋環(huán)(12)加熱到至少該密封層(26)的軟化點，然后將具有環(huán)境溫度的該復合膜(1)壓在該容器(10)的或該蓋環(huán)(12)的周向密封表面(11)上。

　　14.一種生產(chǎn)用于通過將復合膜(1)密封在容器(10)的或待連接到容器(10)上的蓋環(huán)(12)的周向密封表面(11)上來封閉該容器(10)的復合膜(1)的方法，該復合膜(1)包括由金屬膜制成的外部支撐層(30)和通過使用粘接層(28)而層疊至該外部支撐層(30)上的內(nèi)部多層薄膜(20)，其中該薄膜(20)具有從外至內(nèi)的連續(xù)層結(jié)構(gòu)，該連續(xù)層結(jié)構(gòu)由聚丙烯制成的骨架層(21)、由部分結(jié)晶的聚酰胺制成的中間層(23)和由聚丙烯、聚乙烯和滑石制成的可內(nèi)聚性斷裂的剝離層(25)組成，其中在該中間層(23)與該骨架層(21)之間以及在該中間層(23)與該剝離層(25)之間布置有由馬來酸酐接枝聚丙烯(mah-pp)制成的結(jié)系層(22，24)，該薄膜進一步具有由包含丙烯、乙烯和丁烯的單體的無規(guī)共聚物制成的最內(nèi)密封層(26)，該無規(guī)共聚物接枝有馬來酸酐(mah)，其中該密封層(26)的軟化點至少比這些結(jié)系層(22，24)的軟化點低15℃至25℃之間，其中，該方法包括以下步驟：

　　(a)提供金屬膜作為外部支撐層(30)，并提供用于該多層薄膜(20)的粒狀組分，特別是聚丙烯、馬來酸酐接枝聚丙烯、聚酰胺、聚乙烯、滑石、馬來酸酐，以及丙烯、乙烯和丁烯的單體；

　　(b)通過共擠出來制備該內(nèi)部多層薄膜(20)，其中將每層的組合物加熱并在單獨的擠出機中擠出；

　　(c)將優(yōu)選由馬來酸酐接枝聚丙烯制成的粘接層(28)施加到該薄膜(20)上，并使所述粘接層(28)與所述支撐層(30)接觸；

　　(d)在1.5至3秒期間將該復合膜(1)加熱至165℃至175℃之間的活化溫度，以將該薄膜(20)永久地粘接至該支撐層(30)。

　　15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，該薄膜(1)是吹塑的。

　　技術(shù)總結(jié)

　　一種用于通過將復合膜(1)密封在容器(10)的或待連接到容器(10)上的蓋環(huán)(12)的周向密封表面(11)上來封閉該容器(10)的復合膜(1)。該復合膜(1)包括由金屬膜制成的外部支撐層(30)和通過使用粘接層(28)而層疊至該外部支撐層(30)上的內(nèi)部多層薄膜(20)。該薄膜(20)具有從外至內(nèi)的連續(xù)層結(jié)構(gòu)，該連續(xù)層結(jié)構(gòu)由聚丙烯制成的骨架層(21)、由部分結(jié)晶的聚酰胺制成的中間層(23)和由聚丙烯、聚乙烯和滑石制成的可內(nèi)聚性斷裂的剝離層(25)組成，其中在該中間層(23)與該骨架層(21)之間以及在該中間層(23)與該剝離層(25)之間布置有由馬來酸酐接枝聚丙烯制成的結(jié)系層(22，24)。該薄膜進一步具有由包含丙烯、乙烯和丁烯的單體的無規(guī)共聚物制成的最內(nèi)密封層(26)，其中該無規(guī)共聚物接枝有馬來酸酐。該密封層(26)的軟化點至少比這些結(jié)系層(22，24)的軟化點低15℃至25℃之間。還披露了復合膜(1)的用途和其生產(chǎn)方法。

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